一種用新鮮螺旋藻制備藻藍(lán)蛋白的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于藻類功能組分深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用新鮮螺旋藻高效制備藻藍(lán)蛋白的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場(chǎng)上以螺旋藻粉為基礎(chǔ)原料生產(chǎn)的螺旋藻片、膠囊、復(fù)合飲料等品種繁多，但由于行業(yè)內(nèi)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的缺失，使一些生產(chǎn)企業(yè)忽視產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制，造成同類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量差異較大，同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品功效的夸大宣傳，導(dǎo)致人們對(duì)螺旋藻產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)、安全、功效等產(chǎn)生懷疑，嚴(yán)重影響了螺旋藻產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用和螺旋藻產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
[0003]為保障螺旋藻產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，應(yīng)注重加強(qiáng)螺旋藻養(yǎng)殖加工系統(tǒng)集成技術(shù)的研宄。其中，螺旋藻多糖、藻藍(lán)蛋白等精深加工產(chǎn)品的開發(fā)，加工工藝對(duì)螺旋藻組分結(jié)構(gòu)、特性的影響，及提高螺旋藻組分綜合利用率等方面，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要重點(diǎn)解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
[0004]藻藍(lán)蛋白是一種光合色素，其水溶液為亮藍(lán)色，可作為天然色素應(yīng)用于食品、化妝品等行業(yè)；藻藍(lán)蛋白還具有諸多生理活性功能，如提高免疫力、抗癌、抗氧化等，在醫(yī)藥保健領(lǐng)域也有良好的應(yīng)用前景；此外，由于藻藍(lán)蛋白具有強(qiáng)烈熒光，高純度的藻藍(lán)蛋白可制成熒光試劑、熒光探針、熒光示蹤物質(zhì)等，用于臨床醫(yī)學(xué)診斷、免疫化學(xué)及生物工程等研宄領(lǐng)域中，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。而目前市場(chǎng)上尚未有功效明確、可靠的藻藍(lán)蛋白精深加工產(chǎn)品，這是由于現(xiàn)有報(bào)道大多采用鹽析、離心、透析和色譜柱層析等工藝從螺旋藻及其他藻類原料中分離純化藻藍(lán)蛋白，但其在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中存在步驟繁瑣、能耗高、產(chǎn)率低、操作周期長(zhǎng)、綜合利用率低等缺點(diǎn)，導(dǎo)致高純度藻藍(lán)蛋白的價(jià)格極其昂貴，制約了藻藍(lán)蛋白的應(yīng)用。因此，探索一種工藝簡(jiǎn)化、條件溫和、便于工業(yè)放大、有利于共存組分綜合利用、加工成本低、經(jīng)濟(jì)效益高的藻藍(lán)蛋白制備方法，對(duì)于藻藍(lán)蛋白的開發(fā)應(yīng)用具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用新鮮螺旋藻制備藻藍(lán)蛋白的方法，經(jīng)本發(fā)明方法制備藻藍(lán)蛋白具有得率高、糖含量低的特點(diǎn)，且其制備工藝簡(jiǎn)單、制備成本低、經(jīng)濟(jì)效益高，又有利于提高共存組分的綜合利用率，具有良好的推廣價(jià)值及應(yīng)用前景。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用新鮮螺旋藻制備藻藍(lán)蛋白的方法，是以新鮮螺旋藻為加工原料，通過(guò)低溫破壁、硫酸銨分級(jí)鹽析、聚乙二醇2000/ (NH4) 2S04雙水相萃取、超濾、真空冷凍干燥的步驟，制得螺旋藻藻藍(lán)蛋白。
[0007]其具體包括以下步驟:
1)將新鮮螺旋藻于-20°c下冷凍4-24h，解凍，膠體磨預(yù)處理后，25-35MPa壓力下均質(zhì)破壁，13000rpm離心15min，除去沉淀，得一次離心分離液；
2)取步驟I)所得離心分離液，快速攪拌下緩慢加入粉末狀固體硫酸銨，使混合液中硫酸銨的飽和度達(dá)25%，靜置2h，13000rpm離心15_25min，除去沉淀，得二次離心分離液；
3)取步驟2)所得離心分離液，快速攪拌下緩慢加入粉末狀固體硫酸銨，使混合液中硫酸銨的飽和度達(dá)55%，靜置2h，13000rpm離心15min，除去離心分離液，取沉淀；
4)取步驟3)所得沉淀加水溶解，得待處理液；分別將質(zhì)量濃度為22%的聚乙二醇2000溶液和質(zhì)量濃度為44%的硫酸銨溶液緩慢加入到所配制的待處理液中，形成聚乙二醇2000總濃度為10%、硫酸銨總濃度為20%的聚乙二醇2000/(NH4)2SO4I水相萃取體系，充分?jǐn)嚢韬箪o置2h，分液收集聚乙二醇相；
5)采用分子量為3500kDa的超濾膜對(duì)步驟4)所收集的聚乙二醇相進(jìn)行超濾，超濾時(shí)采用聚乙二醇相、水交替進(jìn)入超濾器的供液模式，聚乙二醇相每次進(jìn)料后的間隔時(shí)間逐漸增長(zhǎng)，水每次進(jìn)料后的間隔時(shí)間逐漸縮短，以脫除聚乙二醇、銨鹽；超濾后段停止進(jìn)水，以體系循環(huán)超濾，以濃縮得藻藍(lán)蛋白濃縮液；
6)將步驟5)所得藻藍(lán)蛋白濃縮液真空冷凍干燥，制備得螺旋藻藻藍(lán)蛋白。
[0008]步驟I)-步驟4)中分離除去的部分經(jīng)進(jìn)一步合并、加工，能制備出活性多糖、葉綠素、澡蛋白等系列廣品。
[0009]本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于:
(I)本發(fā)明以新鮮螺旋藻為加工制備藻藍(lán)蛋白的基礎(chǔ)原料，不僅免去了藻粉制備時(shí)高溫干燥等原料加工的工序，達(dá)到節(jié)約能耗、降低生產(chǎn)成本的目的，而且新鮮螺旋藻便于實(shí)現(xiàn)藻細(xì)胞的破壁和細(xì)胞液的釋放、分離；同時(shí)，采用新鮮螺旋藻為加工原料可有效保持各組分的結(jié)構(gòu)特征，避免藻粉高溫干燥造成的藻藍(lán)蛋白變性，及其他功效組分的活性喪失、組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。
[0010](2)本發(fā)明采用低溫冷凍，避免了高溫或長(zhǎng)時(shí)間放置對(duì)藻藍(lán)蛋白及其他功效組分的不利影響，并為后續(xù)破壁加工過(guò)程提供了必要的基礎(chǔ)條件；采用膠體磨對(duì)冷凍鮮藻原料進(jìn)行預(yù)處理，使原料形態(tài)呈液態(tài)，并能夠使原料保持低溫狀態(tài)，有利于保護(hù)螺旋藻中各組分的活性；采用均質(zhì)破壁，嚴(yán)格控制破壁進(jìn)程，可使藻細(xì)胞液充分釋放，細(xì)胞碎片粒度適宜，為充分離心分離提供了有利條件，保證了細(xì)胞液中藻藍(lán)蛋白的提取效率。
[0011](3)本發(fā)明采用硫酸銨分級(jí)鹽析工藝分離藻藍(lán)蛋白，即以飽和度為25%的硫酸銨鹽析，分離除去藻多糖及雜蛋白，以減輕后處理的壓力；再以飽和度為55%的硫酸銨鹽析，可使絕大多數(shù)藻藍(lán)蛋白沉淀，并有效的將剩余藻多糖和雜蛋白分離除去，獲得藻藍(lán)蛋白的粗沉淀。其中，分離得到的藻多糖和雜蛋白可回收用于制備飼料添加劑。
[0012](4)本發(fā)明采用聚乙二醇2000/(NH4)2SO4雙水相萃取分離技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效分離純化藻藍(lán)蛋白的目的，且有利于穩(wěn)定藻藍(lán)蛋白的結(jié)構(gòu)。
[0013](5)本發(fā)明在雙水相萃取分離藻藍(lán)蛋白后，所得聚乙二醇相與水采用交替進(jìn)入超濾器的供液模式進(jìn)行超濾，以脫聚乙二醇和脫鹽，可有效避免堵膜，提高超濾效率，并具良好的濃縮效果。
[0014](6)本發(fā)明采用真空冷凍干燥工藝對(duì)所得藻藍(lán)蛋白濃縮液進(jìn)行干燥，制備得到螺旋藻藻藍(lán)蛋白，可有效避免藻藍(lán)蛋白失活，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0015](7)本發(fā)明制備的螺旋藻藻藍(lán)蛋白多糖含量低，純度八62(|/28(|約3.7ο此外，本發(fā)明在制備螺旋藻藻藍(lán)蛋白的同時(shí)，對(duì)藻藍(lán)蛋白以外的其他組分的活性進(jìn)行了有效保護(hù)，其余分離部位可經(jīng)進(jìn)一步加工制備出活性多糖、葉綠素、藻蛋白等系列產(chǎn)品，提高了鮮藻各組分的綜合利用度。
[0016](8)本發(fā)明提出的螺旋藻藻藍(lán)蛋白的制備方法，不僅適用于以螺旋藻制備藻藍(lán)蛋白，而且同樣適用于以其他藻類為原料制備藻藍(lán)蛋白，具有良好的推廣價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0018]實(shí)施例1
一種用新鮮螺旋藻制備藻藍(lán)蛋白的方法，其具體包括以下步驟:
1)將新鮮螺旋藻500g于-20°c下冷凍24h，解凍，膠體磨預(yù)處理后，25MPa壓力下均質(zhì)破壁，13000rpm離心15min，除去沉淀，得一次離心分離液；
2)取步驟I)所得離心分離液，快速攪拌下緩慢加入粉末狀固體硫酸銨，使混合液中硫酸銨的飽和度達(dá)25%，靜置2h，13000rpm離心15min，除去沉淀，得二次離心分離液；
3)取步驟2)所得離心分離液，快速攪拌下緩慢加入粉末狀固體硫酸銨，使混合液中硫酸銨的飽和度達(dá)55%，靜置2h，13000rpm離心15min，除去離心分離液，取沉淀；
4)取步驟3)所得沉淀加水配制成2L待處理液；將12.5L質(zhì)量濃度為22%的聚乙二醇2000溶液和12.5L質(zhì)量濃度為44%的硫酸銨溶液緩慢加入到所配制的待處理液中，形成聚乙二醇